Теоретические основы. Для определения влияния рассмотрим парогазовый цикл с двумя ступенями подвода тепла к газовой части (рис

Для определения влияния рассмотрим парогазовый цикл с двумя ступенями подвода тепла к газовой части (рис. 2). В общем случае температура газов на входе в газовые турбины высокого и низкого давления и их внутренние относительные КПД могут быть различными.

Полезная работа газовой части рассматриваемого цикла будет равна, кДж/кг

, (3.1)

где p₁, p₂ – степень понижения давления газов соответственно в турбинах высокого и низкого давления;

, – внутренние относительные КПД газовых турбин;

, – температура газов на входе соответственно в турбины высокого и низкого давления.

Рис. 2. Парогазовый цикл с двумя ступенями подвода тепла к газовой части

При отсутствии сопротивлений газового тракта, степень понижения давления в турбине низкого давления будет равна . (3.2) Взяв первую производную по p1 с учетом формулы (3.2) при p=const и приравняв ее нулю, получим наивыгоднейшее значение p1, соответствующее максимальному КПД парогазового цикла . (3.3)

При одинаковых значениях температуры газов на входе в турбины высокого и низкого давления и внутренних относительных КПД турбин формула (3.3) принимает вид

. (3.4)

Следовательно, для получения наибольшего КПД ПГУ в этом случае необходимо общую степень понижения давления газов распределять по отдельным цилиндрам одинаково.

Подобным путем можно получить оптимальную степень понижения давления в каждом цилиндре для любого числа ступеней подвода тепла z

. (3.5)

Для z ступеней подвода тепла к газовой части цикла выражение оптимальной степени повышения давления воздуха оказывается равным

. (3.6)

При известных внутренних КПД газовой и паровой ступеней внутренний КПД ПГУ определится

. (3.7)

Для внутреннего КПД газовой ступени можно написать равенство:

. (3.8)

Для внутреннего КПД паровой ступени можно написать равенство:

, (3.9)

где – термический КПД парового цикла;

– внутренний КПД паровой турбины.

Для парового цикла значение КПД паротурбинной установки с промежуточным перегревом пара вычисляется по формуле

, (3.10)

где h_п, h_{п. п}, h_1п, h_к, h_{п. в} – начальное значение энтальпии пара в первой и промежуточной ступени перегрева, конечное значение энтальпии пара в первой и промежуточной ступени перегрева и энтальния питательной воды соответственно, кДж/кг.